描述rfid识别应用

随着物联网行业的发展，RFID技术逐步大众化，应用在我们的日常生活中，给人们的生活带来方便快捷。RFID(Radio Frequency Identification)的实质是借助无线射频技术(RF)来实现对物品的身份和信息识别。
零售业从采购、存储、包装、装卸、运输、配送、销售到服务，整个供应链环环相扣。企业必须实时地、精确地掌握整个商流、物流、信息流和资金流的流向和变化，而RFID则有效地为零售业提供业务运作数据的输入/输出、业务过程的控制与跟踪，以及减少出错率等。因此，RFID技术对注重物流和库存管理的零售业的吸引力是相当大的，零售业巨头们对其也倾注了极大的热情。
本文将盘点RFID在零售业的四大应用场景(案例)。
应用场景一：超市卖场基于RFID的供应链管理
近几年来，RFID技术的迅猛发展为零售行业的供应链管理带来了跨越式的发展机遇。随着沃尔玛、玛莎百货公司、麦德龙、艾伯森、塔吉特等国际零售巨头陆续发布强制使用RFID供应链管理技术，成品供应链之间的抗衡已经成为未来零售行业竞争的成败关键所在。
应用场景二：鞋服零售企业基于RFID的库存管理
随着RFID电子标签在零售行业越来越高的渗透率，服装也逐渐开始引入RFID技术在整个管理体系上应用，预计在未来的几年，渗透率将得到较快的增长。有数据显示，2016年年底，以服装为主的全球连锁零售行业对RFID标签的需求数量超过50亿枚。诸如国外的迪卡侬、ZARA、优衣库，国内的海澜之家、拉夏贝尔、UR等都已全面实施RFID项目。
RFID电子标签在服装行业应用之高，其中有两大原因：首先，这一场景下的标签属于易耗品，一旦电子标签流转至最终环节，即消费者手里，电子标签的使命随即完成;而另外一个原因，是得益于其越来越低的制造成本，目前国内该应用场景下的单枚电子标签的平均成本不到1元钱，这对于一件服装的售价而言，大体上不到1%。
应用场景三： 无人便利店的RFID应用
无人便利店门派林立，然而基本都离不开RFID技术，在每件商品上面均贴上RFID标签，用于结账收款，此外还配备了监控系统、远程客服等功能。
应用场景四：供应链物流RFID的应用
通过使用RFID技术，可以提高供应链物流管理的透明度和库存周转率，有效减少缺货损失，提高企业内的物流效率。
一快：物流效率快，货品交接点数快，提高物流作业效率;
二准：数据准，在物流管理的各个环节对货品的流通数据采集准确。
根据目前仓储管理的现状和对RFID技术在物流管理中的可行性研究，在WMS系统中嵌入先进的RFID数据采集手段就可以实现对RFID标签标识的库位和托盘的管理。以此，既能实现企业物流管理的信息化与现代化，还能提高企业物流管理水平和管理效率，降低企业管理成本。
从未来中外物流发展的动向来看，网络信息化建设是仓储物流未来发展的趋势。以射频识别(RFID)为代表的新技术正在深刻地影响着仓储管理和仓储管理系统，甚至孕育着一场“物流革命”。
总结：RFID优点与不足
Technavio Research的一项研究数据显示，到2019年，全球零售业RFID应用市场规模预计将达到391亿美元，在预测期内此类应用的全球RFID市场复合年增长率将达到40%。从概念上讲，RFID类似于条形码技术。条形码技术是将条形码信息依附在物品上，通过扫描q对物品上的条形码进行扫描，从而获得物品的信息。而RFID技术将RFID标签依附在物品上，通过射频信号将标签中的信息读取到RFID读取器中，从而获得物品的特有信息。相较于传统的条形码，FRID技术优点如下：
1、快速扫描
RFID辨识器可同时辨识读取多个RFID标签，相比之下，条形码每一次只能有一个条形码受到扫描。
2、穿透性和无屏障阅读
在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。“无人零售店”之所以能做到无人收银，也主要是利用了RFID技术的这一特点。
3、数据的记忆容量大
一维条形码的容量是30个字符左右，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数兆字符，随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。
4、体积小型化、形状多样化
RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质，不像条形码容易产生形变和破损等问题而导致无法识别。
但实际上，虽然目前低频段、高频段在国内已经应用很广泛了，比如校园卡、身份z、手机NFC模块等;但是在消费领域，条形码也能基本满足对单个物品的描述能力且在推广时已有一套成熟的配套体系，RFID标签还无法取代条形码。因此，想要用RFID标签全面取代条形码并非一件容易的事情，其在普及方面至少还面临以下挑战：
1、成本
尽管RFID标签、读写器及软件的成本一直在下降，但对于许多想要进行商品库存跟踪的公司，RFID部署所需的成本仍然是无法承受的。
2、技术标准难以统一
对于RFID的技术标准，国际上目前难以做到统一，使得产品开发和应用定位比较混乱。
3、读取准确率需要提高
数据完整以及正确性是决定RFID系统性能的重要因素，多目标识别既是RFID的最大优势，也是急需解决的技术难点。

2005年11月17日的信息社会世界峰会上，国际电信联盟(International Telecommunication Union， ITU )提出了有关“物联网”的概念，物联网把互联网和一切物品利用传感器、网络通信、射频技术 (RFID)等传感设备衔接，从而进行相互通信和替换信息来达到识别、定位、跟踪、监控和管理能力的目标。2005年，ITU曾经绘画了“物联网”时代的场景：当一位工作文员 *** 作电脑出现了错误时，电脑就会自动提示：出差在外忘带重要文件时，公文包会自动提醒主人;新鲜食物放入冰箱时，冰箱会自动“提醒”对温度的要求等。

1 RFID原理—简介

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是电磁理论。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， *** 作快捷方便。

埃森哲实验室首席科学家弗格森认为RFID自动识别技术是一种突破性的技术："第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息;第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。"

2 RFID原理—组成

最基本的RFID系统由电子标签、读写器和计算机网络等这三部分组成构成。

1) 电子标签(Tag)：电子标签包含电子芯片和天线，天线在标签和读取器间传递射频信号，电子芯片用来存储物体的数据，天线用来收发无线电波。

电子标签按供电方式分为无源电子标签、有源电子标签和半有源电子标签三种：

• 无源电子标签：标签内部没有电池，其工作能量均需阅读器发射的电磁场来提供，重量轻、体积小、寿命长、成本低，可制成各种卡片，是目前最流行的电子标签形式。其识别距离比有源系统要小，一般为几米到十几米，而且需要较大的阅读器发射功率。

• 有源电子标签：通过标签内部的电池来供电，不需要阅读器提供能量来启动，标签可主动发射电磁信号，识别距离较长，通常可达几十米甚至上百米，缺点是成本高寿命有限，而且不易做成薄卡。

• 半有源电子标签：内有电池，但电池只对标签内部电路供电，并不主动发射信号，其能量传递方式与无源系统类似，因此其工作寿命比一般有源系统标签要长许多。

2) 读写器(Reader)：利用射频技术读写电子标签的设备，读写器接收电子标签的数据信息，并将其传送给外部主机。

3) 计算机网络(Computer)：读写器通过标准接口与计算机网络连接，计算机网络完成数据的处理、传输和通信的功能。

3 RFID原理—工作原理

射频识别系统的基本模型如下图所示。其中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体;阅读器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。

RFID系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。

1) 电感耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律，如右图A所示。电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz、225kHz和1356MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cra。

2) 电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律，如图所示。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz，915MHz，245GHz，58GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3—l0m。

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